Физики нашли эффективный способ ускорения приживаемости стоматологических имплантатов

В Институте физики прочности и материаловедения СО РАН разработаны компьютерные модели, позволившие определить наилучшие параметры ударно-волновой терапии для медицинского применения. Результаты исследования опубликованы в Computer Methods and Programs in Biomedicine, сообщили в Томском научном центре в четверг.

Ударно-волновое воздействие помогает ускорить процессы приживления стоматологических имплантатов, имплантатов для шейного и поясничного отдела позвоночника, тазобедренных и коленных суставов, а также применяется в лечении онкологических заболеваний. Но только тогда, когда правильно подобраны его параметры — в каждом случае разные.

Учёные взяли за основу численные модели расчёта флюидонасыщенных материалов — твёрдых пород, насыщенных жидкостью — для геологических приложений, рассказал главный научный сотрудник лаборатории компьютерного конструирования материалов профессор Алексей Смолин.

"Как оказалось, они имеют много общего с тканями человеческого организма. Так и появилась идея применить эти методы в биомедицине, в том числе для ударно-волновой терапии — метода воздействия на различные ткани организма низкочастотными акустическими импульсами", — пояснил он.

Продолжительность приживаемости эндопротеза или лечения любой болезни важна, а в случае онкологии — критична для жизни, подчеркнула научный сотрудник лаборатории Галина Ерёмина.

"Уменьшить эти сроки помогает дополнительная нагрузка в виде необходимого уровня напряжения и деформации, а также скорости переноса биологической жидкости в костном матриксе: ударно-волновое воздействие ускоряет все биохимические процессы, а также рост костных клеток", — отметила она.

По расчётам томских физиков, для дентальной имплантации оптимально слабое ударно-волновое нагружение с плотностью потока энергии от 0,05 до 0,15 мДж/мм², для остеоинтеграции имплантата позвоночника или бедренной кости — среднеинтенсивное (мощность выбирается в зависимости от толщины и свойств костной ткани), а для онкологии нужна "тяжёлая артиллерия" — высокочастотное нагружение от 0,25 мДж/мм².

По словам Смолина, запланирована коллаборация с медучреждением для проверки теоретических расчётов на МРТ конкретных пациентов.

Фото: Freepik/pvproductions